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高被引论文  (被引数据来源于全网,每月更新)

离散忆阻混沌系统的Simulink建模及其动力学特性分析
扶龙香, 贺少波, 王会海, 孙克辉
2022, 71 (3): 030501. doi: 10.7498/aps.71.20211549
摘要 +
为拓广离散忆阻器的研究与应用, 基于差分算子, 构建了具有平方非线性的离散忆阻模型, 并实现了Simulink仿真. 仿真结果表明, 设计的忆阻器满足广义忆阻定义. 将得到的离散忆阻引入三维混沌映射中, 设计了一种新型四维忆阻混沌映射, 并建立了该混沌映射的Simulink模型. 通过平衡点、分岔图、Lyapunov指数谱、复杂度、多稳态分析了系统复杂动力学特性. 本文从系统建模角度出发, 构建离散忆阻与离散忆阻混沌映射, 进一步验证了离散忆阻的可实现性, 为离散忆阻应用研究奠定了基础.
基于超材料角反射面的高增益高效率双圆极化Fabry-Perot天线设计
赵振宇, 刘海文, 陈智娇, 董亮, 常乐, 高萌英
2022, 71 (4): 044101. doi: 10.7498/aps.71.20211914
摘要 +
基于射线跟踪模型, 提出了一种超材料角反射面结构, 实现了Fabry-Perot天线增益和口径效率的提升. 首先对基于超材料角反射面的Fabry-Perot天线进行了理论推导和分析. 然后, 设计并分析了双圆极化馈源、基于超材料角反射面的Fabry-Perot天线及其性能. 最后, 对所提出的Fabry-Perot天线模型进行了制造和测试. 结果表明, 该天线的左圆极化增益和右圆极化增益分别为21.4 dBi和21.3 dBi. 相比馈源天线, 增益分别提高了16.4 dB和16.3 dB. 与传统Fabry-Perot天线相比, 所提出超材料角反射面同时充当了反射面和相位校正面, 实现了对Fabry-Perot天线边缘电磁波的有效调控. 所设计Fabry-Perot天线工作在2.8 GHz频段, 具有高增益、高口径效率和低旁瓣的优点, 满足了太阳射电望远镜F107指数观测的需求.
低能电子在玻璃管中的稳定传输
李鹏飞, 袁华, 程紫东, 钱立冰, 刘中林, 靳博, 哈帅, 万城亮, 崔莹, 马越, 杨治虎, 路迪, ReinholdSchuch, 黎明, 张红强, 陈熙萌
2022, 71 (7): 074101. doi: 10.7498/aps.71.20212036
摘要 +
分别对裸的直玻璃管和外壁与出入口两端面涂导电银胶的直玻璃管进行了低能电子穿透实验. 穿透电子的倾角分布显示, 穿透电子强度随倾角增大而减少, 并且穿透倾角不会超过玻璃管的几何张角. 还测量了玻璃管在倾角为–0.2°时的充电过程. 对于裸玻璃管, 在充电过程中, 穿透率和角分布有显著的振荡现象. 整体来看, 穿透率随时间先下降后上升, 最后在某个平均值附近振荡; 角分布随穿透率变化同步变化, 先向正角度移动再向负角度移动, 最后在玻璃管的倾角附近振荡. 对于涂导电胶的玻璃管, 在充电过程中, 穿透率和角分布稳定变化. 穿透率随时间先下降后上升最后平稳, 角分布随时间先向负角度移动再向正角度移动, 最后在玻璃管倾角附近稳定. 通过模拟电子与SiO2材料的碰撞过程, 提出了电子在裸玻璃管和涂导电胶玻璃管中的充电过程的物理图像. 该物理图像能很好地解释电子在裸玻璃管和涂导电胶的玻璃管中充电过程的实验结果. 最后, 依据实验结果和物理图像给出了低能电子在玻璃毛细管中稳定输运的条件.
基于多路可视图的健康与心梗患者心电图信号复杂网络识别
马志怡, 杨小冬, 何爱军, 马璐, 王俊
2022, 71 (5): 050501. doi: 10.7498/aps.71.20211656
摘要 +
可视图(visibility graph, VG)算法已被证明是将时间序列转换为复杂网络的简单且高效的方法, 其构成的复杂网络在拓扑结构中继承了原始时间序列的动力学特性. 目前, 单维时间序列的可视图分析已趋于成熟, 但应用于复杂系统时, 单变量往往无法描述系统的全局特征. 本文提出一种新的多元时间序列分析方法, 将心梗和健康人的12导联心电图(electrocardiograph, ECG)信号转换为多路可视图, 以每个导联为一个节点, 两个导联构成可视图的层间互信息为连边权重, 将其映射到复杂网络. 由于不同人群的全连通网络表现为完全相同的拓扑结构, 无法唯一表征不同个体的动力学特征, 根据层间互信息大小重构网络, 提取权重度和加权聚类系数, 实现对不同人群12导联ECG信号的识别. 为判断序列长度对识别效果的影响, 引入多尺度权重度分布熵. 由于健康受试者拥有更高的平均权重度和平均加权聚类系数, 其映射网络表现为更加规则的结构、更高的复杂性和连接性, 可以与心梗患者进行区分, 两个参数的识别准确率均达到93.3%.
溶胶-喷雾法制备多壁碳纳米管增强氧化铝基复合材料及性能研究
谈松林, 庄永起, 易健宏
2022, 71 (1): 018801. doi: 10.7498/aps.71.20211043
摘要 +
采用溶胶-喷雾制备了多壁碳纳米管增强氧化铝基球形复合粉体, 采用放电等离子真空快速烧结成型. SEM分析测试结果表明, 多壁碳纳米管在氧化铝基体中呈网络分布, 且主要位于晶界处, 少量呈穿晶分布. 复合材料性能分析测试结果表明, 当多壁碳纳米管的质量分数为0.5%时, 复合材料的维氏硬度相对纯的氧化铝提高了32.6%; 热扩散系数在不同测试温度下相对纯氧化铝的平均提高幅度为27.2%. 此外, 当多壁碳纳米管质量分数达到0.5%时复合材料呈导体, 根据渗流导电理论拟合得到实验制备复合材料的渗流阈值为0.32 wt.%, 说明多壁碳纳米管在氧化铝基体中分散良好.
感性神经元模型及其动力学特性研究
吴静, 潘春宇
2022, 71 (4): 048701. doi: 10.7498/aps.71.20211626
摘要 +
神经元的大小属于介观尺度范围, 本文考虑神经元的电感特性, 建立了由细胞膜电感、膜电容、钾离子忆阻器和氯离子电阻构成的神经元经典电路模型和介观电路模型. 利用经典电路理论和介观电路的量子理论, 推导了在外部冲击激励下神经元细胞膜电压响应的表达式. 将枪乌贼神经元的电生理参数代入膜电压表达式并计算可知, 两种模型下的膜电压均先增大后减小, 最后达到零值的静息状态, 且其能量主要集中在0—30 Hz的脑电频率范围内. 进一步比较发现, 介观电路模型下膜电压的峰值及达到峰值所需的时间(达峰时间)均低于经典电路模型下的值, 并与枪乌贼轴突受到刺激后的实验结果更接近, 说明介观电路模型更能反应神经元受到刺激后的生理特征. 基于介观电路模型, 随着外部激励强度的增加, 膜电压的峰值增加且达峰时间变短. 膜电压峰值及达峰时间等参数更易受神经元膜电容的影响. 神经元的介观电路模型对于理解神经元受到刺激后的兴奋性, 推动受大脑功能启发的量子神经网络的发展等具有重要意义.
绝对重力测量中振动传感器振动补偿性能的分析
文艺, 伍康, 王力军
2022, 71 (4): 049101. doi: 10.7498/aps.71.20211686
摘要 +
绝对重力测量的精度主要受振动噪声的限制. 振动补偿是一种简单可行的振动噪声处理方法, 它通过传感器探测振动噪声来对测量结果进行修正. 现阶段对于不同传感器的振动补偿性能缺乏系统的分析与评估, 仅停留在应用阶段. 本文从理论出发分析了传感器性能对补偿效果的影响, 并通过实验评估了不同振动环境下不同传感器的振动补偿性能. 实验结果显示, 采用低噪声地震计的振动补偿效果主要受带宽和量程的限制, 在安静环境下可实现优于百微伽的单次测量标准差, 但补偿效果随振动噪声高频成分的增强而降低, 在动态环境下地震计则受量程限制而无法工作. 采用加速度计的振动补偿效果主要受分辨率的限制, 在复杂和动态环境下均可实现毫伽量级的单次测量标准差. 本文为振动补偿技术应用于绝对重力测量提供了振动传感器选型的理论和实践依据, 有望为振动补偿技术的进一步发展提供技术支撑.